Уравнение состояния реального газа при температурах от 220 до 250 К и давлениях до 0,6 МПа

Авторы

  • Д. Ю. Кутовой ООО «Газпроммежрегионгаз»
  • Р. И. Ганиев ООО «Современные технологии программирования»
  • М. Л. Шустрова Казанский национальный исследовательский технологический университет
  • Л. В. Миннегалиева ООО «Современные технологии программирования»
  • В. А. Фафурин Казанский национальный исследовательский технологический университет
  • В. Б. Явкин Казанский национальный исследовательский технологический университет

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-2-4-10

Ключевые слова:

неопределенность измерения, уравнение состояния, коэффициент сжимаемости, природный газ

Аннотация

Данная статья является завершающей в серии работ, посвященных исследованию коэффициента сжимаемости природного газа при низких температурах. В тексте кратко охарактеризовано содержание предыдущих этапов исследования и представлено решение задачи получения уравнения состояния природного газа, обеспечивающее возможность реализации процедуры приведения его объема к стандартным условиям при низких температурах, что имеет высокую практическую значимость для северных регионов и областей с резко-континентальным климатом. Уравнение состояния составлено для значений температуры рабочей среды в диапазоне от 220 до 250 К и давлений до 0,6 МПа. Предлагаемое уравнение состояния природного газа имеет форму, аналогичную уравнению состояния AGA-8, представленному в ISO 12213 и ГОСТ 30319.2, что упрощает процесс внесения правок в алгоритмы вычислительных устройств, применяемых на узлах учета природного газа. При этом характер определения коэффициентов предлагаемого уравнения состояния линеен и не подразумевает итерационного процесса, в отличие от применяемых в настоящее время методик. Предложенная в работе форма уравнения состояния отличается более простой записью и меньшим количеством переменных относительно уравнений состояний, учитывающих полный компонентный состав природного газа. Представленные в статье результаты обладают высокой актуальностью для специалистов и исследователей, область профессиональных интересов которых связана с вопросами измерения расхода и объема природного газа. Разработанное в результате проведенного исследования уравнение лежит в основе национального стандарта ГОСТ Р 70927-2023, утвержденного 21 сентября 2023 г. и введенного в действие 1 марта 2024 г.

Биографии авторов

Р. И. Ганиев, ООО «Современные технологии программирования»

кандидат технических наук

М. Л. Шустрова, Казанский национальный исследовательский технологический университет

кандидат технических наук

Л. В. Миннегалиева, ООО «Современные технологии программирования»

кандидат технических наук

В. А. Фафурин, Казанский национальный исследовательский технологический университет

доктор технических наук, профессор

В. Б. Явкин, Казанский национальный исследовательский технологический университет

кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Методика определения коэффициента сжимаемости природного газа / Д. Ю. Кутовой, Р. И. Ганиев, В. А. Фафурин, М. Л. Шустрова, В. Б. Явкин // Интеллектуальные системы в производстве. - 2023. - Т.21, № 4. - C.4-10

Kunz, The GERG-2008 wide-range equation of state for natural gases and other mixtures: An expansion of GERG-2004 / O. Kunz, W. Wagner //Journal of Chemical & Engineering Data. 2012. № 57. P. 3032-3091.

Schley P. et.all. Technical Report PK 1-5-3. Calculation of Compression Factors and Gas Law Deviation Factors Using the Modified SGERG-Equation SGERG-mod-H2, 2021 URL: https://www.dvgw.de/medien/dvgw/gas/infrastruktur/dvgw-pk-1-5-3-forschungsbericht-sgerg88-mod-h2-eng.pdf.

Jaeschke, M. Standard GERG Virial Equation for Field Use, Simplification of the Input Data Requirements for the GERG Virial Equation - an Alternative Means of Compressibility Factor Calculation for Natural Gases and Similar Mixtures / M. Jaeschke, A. E. Humphreys // GERG Technical Monograph. 1992. Vol. 6. № 266.

Jaeschke M., Humphreys A.E. The GERG Databank of High Accuracy Compressibility Factor Measurements / Fortschr.-Ber. VDI, vol. 6, iss. 251. VDI Verlag: Düsseldorf, 1991.

Lin L. A novel efficient model for gas compressibility factor based on gmdh network / L. Lin, S. Li, S. Sun, Y. Yuan, M. Yang // Flow Measurement and Instrumentation. 2020. Vol. 71. P. 101677.

Bashipour F. Predictive models for density correction factor of natural gas and comparison with standard methods / F. Bashipour, B. Hojjati //Oil and Gas Science and Technology. 2019 Vol. 74 P. 31.

Кочуева О. Н. Аппроксимация коэффициента сжимаемости газа на основе генетических алгоритмов // Автоматизация и информатизация ТЭК. 2023. № 11 (604). С. 59-68.

Коэффициент сжимаемости природного газа расчетного состава / Д. Н. Китаев, Д. О. Недобежкин, В. М. Богданов, Т. Бейманов // Градостроительство. Инфраструктура. Коммуникации. 2019. № 1 (14). С. 29-33.

Влияние погрешностей определения коэффициента сжимаемости на результат измерения расхода природного газа при низких температурах / Р. И. Ганиев, Д. Ю. Кутовой, В. А. Фафурин, М. Л. Шустрова, В. Б. Явкин // Южно-Сибирский научный вестник. 2023. № 4 (50). С. 16-21.

Оценка применимости уравнений состояния природного газа в области низких температур / Р. И. Ганиев, Д. Ю. Кутовой, В. А. Фафурин, М. Л. Шустрова, В. Б. Явкин // Интеллектуальные системы в производстве. 2023. Т. 21, № 3. С. 4-10.

Денисенко С. А., Чирков А. П. О потребности в актуализации стратегии обеспечения единства измерений в Российской Федерации до 2025 года и о подготовке стратегии на следующий период // Законодательная и прикладная метрология. 2021. № 6 (174). С. 3-6.

Битюкова Г. В., Комиссаров С. В. О международном документе МОЗМ D1 "Национальные системы метрологии - развитие институциональных и законодательных основ" // Законодательная и прикладная метрология. 2021. № 1 (169). С. 9-2.

Николаев А. А. Обеспечение качества автоматизированных систем в метрологии: уровень производительности // Законодательная и прикладная метрология. 2020. № 2 (164). С. 18-20.

Кузнецов Д. А. Совершенствование законодательства в области обеспечения единства измерений // Законодательная и прикладная метрология. 2021. № 3 (171).- С. 5-7.

Загрузки

Опубликован

06.07.2025

Как цитировать

Кутовой, Д. Ю., Ганиев, Р. И., Шустрова, М. Л., Миннегалиева, Л. В., Фафурин, В. А., & Явкин, В. Б. (2025). Уравнение состояния реального газа при температурах от 220 до 250 К и давлениях до 0,6 МПа. Интеллектуальные системы в производстве, 23(2), 4–10. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-2-4-10

Выпуск

Раздел

Статьи